Решение: Массовая доля карбоната натрия
К 250 г раствора карбоната натрия добавляли раствор хлорида бария до прекращения выделения осадка. Масса отфильтрованного и высушенного осадка составила 39,4 г. Рассчитайте массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
6 шаговЗаписываем уравнение реакции обмена между карбонатом натрия и хлоридом бария. Образуется нерастворимый карбонат бария:
$$\mathrm{Na_2CO_3 + BaCl_2 \rightarrow BaCO_3\downarrow + 2NaCl}$$Вычисляем молярную массу карбоната бария:
$$M(\mathrm{BaCO_3}) = 137 + 12 + 3\cdot16 = 197\ \mathrm{г/моль}$$Находим количество вещества осадка карбоната бария:
$$n(\mathrm{BaCO_3}) = \dfrac{m(\mathrm{BaCO_3})}{M(\mathrm{BaCO_3})} = \dfrac{39{,}4\ \mathrm{г}}{197\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}2\ \mathrm{моль}$$Согласно уравнению реакции вещества $\mathrm{Na_2CO_3}$ и $\mathrm{BaCO_3}$ реагируют в соотношении 1:1, поэтому:
$$n(\mathrm{Na_2CO_3}) = n(\mathrm{BaCO_3}) = 0{,}2\ \mathrm{моль}$$Вычисляем молярную массу и массу карбоната натрия:
$$M(\mathrm{Na_2CO_3}) = 2\cdot23 + 12 + 3\cdot16 = 106\ \mathrm{г/моль};\quad m(\mathrm{Na_2CO_3}) = 0{,}2\cdot106 = 21{,}2\ \mathrm{г}$$Рассчитываем массовую долю карбоната натрия в исходном растворе:
$$\omega(\mathrm{Na_2CO_3}) = \dfrac{m(\mathrm{Na_2CO_3})}{m(\text{раствора})}\cdot100\% = \dfrac{21{,}2\ \mathrm{г}}{250\ \mathrm{г}}\cdot100\% = 8{,}48\%$$Массовая доля карбоната натрия в исходном растворе равна 8,48%.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно записывают формулу осадка: образуется $\mathrm{BaCO_3}$, а не $\mathrm{Ba(CO_3)_2}$.
Не учитывают соотношение веществ 1:1 в уравнении реакции.
Делят массу карбоната натрия не на массу исходного раствора, а на массу осадка.